恒星 哈勃极限︱它为什么看不到宇宙中的第一批星系
夜晚的星空是人类和宇宙沟通唯一的窗户，在一个晴朗、没有任何光污染、完全黑暗的夜晚，我们人类肉眼大约能看到6000-7000颗恒星，其中包括我们太阳的五大行星（遥远的天王星和海王星肉眼看不到），除了这些，我们还能在天空中看到一条横跨夜空的银河，一些模糊的星云，例如：仙女座和大小麦哲伦星系。
【 恒星|哈勃极限︱它为什么看不到宇宙中的第一批星系】
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现在我们知道这些模糊的星云，正是遥远宇宙中独立于银河系之外的星星岛屿，在我们的可观测宇宙中至少约有2000亿个这样的星系和银河系一样，在宇宙中孤独地漂浮着，像是大海中的一叶孤舟。能有这样的认识，能知道我们宇宙的广阔以及其中所包含无数的星系，完全得益于望远镜的出现以及发展。
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因为在1609年，伽利略首次将自制的望远镜用于天文观测以前，我们人类还在论证太阳系的模型，开普勒的行星运动定律刚提出不久，日心说模型才初步得到了确立，而牛顿直到1687年才提出了万有引力定律，解释了行星绕母恒星运动的本质原因。
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太阳系模型的确立，让人类的目光开始转向了遥远的星空，开始进入了建立宇宙模型的阶段，而望远镜的出现也让人类彻底摆脱了裸眼观天的局限性，在天空中发现了大量的、暗淡的、以前肉眼无法看到的恒星以及恒星的集合体，并且发现了天空中那些奇怪的模糊“星云”。
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经过了数十年的争论和观测，直到1924年，由于当时望远镜的口径、光学技术以及天文摄影技术得到了空前的提升，埃德温·哈勃使用威尔逊山天文台的254厘米反射望远镜对仙女座星云的观测才搞清楚了这些所谓的“星云”其实就是星系，并且发现了宇宙中的星系正在远离我们。埃德温·哈勃的发现让人类视野走出了银河系，并开创了星系天文学。人们在哈勃发现的基础上建立了一个不断膨胀的大爆炸宇宙模型，现代天文学拉开了帷幕。
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1990年哈勃望远镜的升空，更是将人类的视野带到了宇宙深空，人类以前所未有的方式在观测回顾整个宇宙的演化历史，其实在哈勃望远镜和斯皮策红外望远镜的协同配合下，人类已经很接近早期宇宙中诞生的第一批星系、甚至是第一批恒星！在近几年我们不断地刷新着宇宙中最遥远、最古老星系的记录，例如：哈勃发现的EGSY8p7星系和UDFj-39546284这两个星系是宇宙中非常古老的星系之一，分别诞生在132.3亿和134亿年前，距离我们目前有300亿和330亿光年，要知道整个宇宙的历史大约才138亿年，所以哈勃已经十分接近宇宙中的第一批星系了。
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但是这两个星系并非宇宙中最最古老的星系，因为哈勃目前并没有探测到宇宙中的第一批星系，这就是我们下面要说的哈勃望远镜的极限了。
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你可能会认为只要我们将哈勃对准天空中的一个区域，经常长时间的曝光，不断地收集更多的光子，那么是不是就可以看到宇宙诞生后的第一批星系了？理论上没有问题，而且这也是哈勃观测遥远星系常用的方法，但是曝光达到一定的时间，哈勃并不能接受到更多的光子信息。因为哈勃望远镜有它内在的局限性，也可以说它被设计之处就注定了它并不适合观察遥远的星系。
限制哈勃最大的因素就是主反射镜的口径和它工作的波段，口径决定了哈勃能收集到光子的数量，即使曝光时间加长也无济于事，工作波段决定了它能接受什么样的波长的光子，因为望远镜在工作时不会在全波段下收集光子，这样会造成其他信号的干扰，所以我们只会选择一个波段下进行观测。在不同波段下观测天体，会带来非常不同的外观和属性。
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你看，上图中同样是超新星残骸，我们在不同的波段下对其进行观测就获得不同的效果，图一是甚大阵射电望远镜在无线电波下对其进行的感测，图二是斯皮策红外望远镜在近红外波段的呈现，图三是哈勃望远镜在可见光波段的成像，图四是Astro-1望远镜在紫外线下的成像，图四和图五是钱德拉X射线天文台在更高能量下的波段所看到的景象。
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